[Todos] ¡Iones fríos en Buenos Aires!

[Juan Pablo Paz]

Hola,

Con mucha alegría comparto una noticia importante: en el Laboratorio  
de Iones y Átomos Fríos (LIAF) que es parte del Departamento de Física  
de la FCEyN UBA y del IFIBA (UBA-Conicet) se logró atrapar un ion por  
primera vez. Hasta donde sabemos, este es el primer ion atrapado en  
América Latina. La víctima es un átomo de Calcio que, tras ser  
ionizado, cayó en una trampa ubicada en el interior de una cámara de  
ultra alto vacío que se encuentra sobre una mesa óptica en una de las  
salas del LIAF, en el primer piso del Pabellón 1 de la Ciudad  
Universitaria de Buenos Aires, Argentina. La trampa es un pequeño  
dispositivo que genera campos electromagnéticos diseñados para empujar  
al ion hacia una pequeña región del espacio. La cámara de vacío en la  
que se ubica la trampa tiene varias ventanas que permiten iluminar el  
interior con láseres y recolectar la luz emitida por el ion. Los  
láseres se utilizan tanto para ionizar los átomos como para obligarlos  
a emitir luz (fluorescencia) y para enfriarlos.

En los adjuntos podrán ver dos imágenes. En la primera se muestra la  
señal luminosa emitida por un ión solitario. El primero que atrapamos  
se mantuvo en la trampa durante más de una hora. Hoy su destino es  
incierto, lo más probable es que esté adherido a alguna de las paredes  
de la cámara de vacío. Pero el equipo del LIAF demostró ser capaz de  
atrapar iones de manera sistemática (de a uno o de a varios) y  
mantenerlos atrapados hasta que se cansa de ellos y los deja ir. La  
fotografía del ion solitario está inserta en un gráfico que muestra  
cómo varía la intensidad de la luz emitida desde la trampa cuando se  
permiten que ingresen iones de a uno a la vez. Como muestran las  
fotografías que también se incluyen en el gráfico, a medida que entran  
los iones se acomodan formando pequeños cristales. Cada ion aporta una  
cierta intensidad de luz que es muy claramente identificable. En la  
segunda imagen, verán a una parte del grupo que logró esta hazaña. El  
LIAF está dirigido por Christian Schmiegelow (investigador del Conicet  
y profesor del DF). En este trabajo fue fundamental la participación  
de Martín Drechsler (becario del Conicet) y de un gran grupo de  
estudiantes de física que se desempeñaron en el LIAF durante diversas  
etapas de sus carreras. En particular: Nicolás Nuñez Barreto (becario  
CONICET), Noelia Fernández y Matías Cveczilberg (tesistas de  
Licenciatura), Luis Biaus y Ulises López (estudiantes de Laboratorio 6  
y 7). El LIAF contó con el compromiso institucional del Departamento  
de Física y de la FCEyN UBA, a cuya comunidad estamos muy agradecidos.  
Asimismo, tuvimos el valioso apoyo técnico de Marcelo Luda (doctorando  
en CITEDEF), Maximiliano Crespo (técnico DF) y la colaboración de  
muchos colegas cuyos nombres figuran en los agradecimientos más abajo.  
Mi rol hasta el momento es el de “productor general” del Proyecto LIAF  
(aunque en los papeles aparezco como su Director). Si bien sigo en  
detalle su desarrollo, no participé del día a día de este trabajo en  
el laboratorio.

Este logro marca la puesta en marcha del LIAF, que ya está en  
condiciones de comenzar a cumplir sus objetivos científicos. El LIAF  
tiene un Grupo Fundador constituido en junio de 2015. Lo integramos  
Christian y yo, junto a nuestros queridos colegas Augusto Roncaglia y  
Miguel Larotonda (investigadores del CONICET y profesores del DF).  
Juntos, en 2015 nos propusimos la aventura de, aprovechando el impulso  
que había tomado nuestra actividad en la década anterior, construir  
desde cero una facilidad experimental única en América Latina, que  
permitiera capturar iones, enfriarlos y utilizarlos tanto para  
explorar aspectos fundamentales de la física cuántica como para  
desarrollar tecnologías que se aplican en el campo del procesamiento  
cuántico de la información y la metrología. (Para más información  
sobre el LIAF, se puede consultar http://qufiba.df.uba.ar).

El LIAF será formalmente inaugurado el 18 de julio próximo, con la  
presencia de David Wineland, que recibió el Premio Nobel de Física en  
2012 por sus contribuciones al desarrollo de las técnicas que permiten  
atrapar y enfriar iones. El Dr. Wineland dictará un curso en esa  
ocasión, como parte de la XXI Escuela J.J. Giambiagi que tendrá lugar  
entre el 15 y el 24 de julio de 2019 (http://giambiagi2019.df.uba.ar/).

El Proyecto LIAF es una aventura hermosa de la que participo con  
alegría y orgullo. En el camino que nos trajo hasta aquí, pasamos  
muchos nervios y verificamos que la Ley de Murphy (que afirma que todo  
lo que puede salir mal, sale mal) se aplica tanto a las diversas  
tecnologías involucradas en el laboratorio como a la política  
científica y económica de nuestro país. Pero también comprobamos que  
vale la pena soñar y pelear por nuestros sueños sin bajar los brazos.

Saludos,

Juan Pablo Paz
Profesor Titular Plenario UBA
Investigador Superior CONICET

Agradecimientos y reconocimientos:

1. ¿Quién hizo qué?
El logro que anunciamos hoy insumió más de tres años de trabajo. Al  
tiempo que comenzaba la instalación de la infraestructura experimental  
básica del LIAF, Christian diseño y construyó la trampa en Mainz  
(Alemania), donde Martín Drechsler la puso a punto. De allí fue  
importada a nuestro país junto con varios accesorios (a precio casi  
simbólico). Llegó al LIAF en diciembre de 2017, momento en el cual se  
la integró con los sistemas láser y electrónicos que, paralelamente,  
se desarrollaron íntegramente en el laboratorio (tareas en las cuales  
fue fundamental la participación de las y los estudiantes de física).

2. ¿Quiénes nos ayudaron?
Esta hazaña fue posible gracias a la colaboración de muchas y muchos  
colegas.En particular todos los que trabajan y trabajaron en el LIAF.  
Investigadores: Christian Schmiegelow,  y Patricio Grinberg. Becarios  
doctorales: Martín Drechsler y Nicolás Nuñez Barreto. Tesistas de  
Licenciatura: Ulises Lopez, Matías Cveczilberg y Noelia Fernandez y  
varias generaciones de estudiantes de Laboratorio 6 y 7. Además de los  
ya mencionados, entre quienes nos prestaron equipos y brindaron  
asistencia técnica en distintas instancias de este proyecto, queremos  
destacar a Gabriela Capeluto, Claudio Iemmi y Silvia Ledesma, del  
Laboratorio de Procesamiento de Imágenes (DF); Ana Amador y Gabriel  
Mindlin, del Laboratorio de Sistemas Dinámicos (DF); Andrea Bragas,  
Laura Estrada y Hernán Grecco del Laboratorio de Electrónica Cuántica  
(DF); Adriana Márquez y Cesar Moreno del Laboratorio de Plasma  
(DF-INFIP). También contribuyeron Jorge Codnia del Laboratorio de  
Láseres Moleculares (CITEDEF); Karina Bastida del Laboratorio de  
Metrología de Distancias (INTI); Vanderley Bagnato y Rafael Rothganger  
del Grupo de Óptica (USP en Sao Carlos, Brasil). Agradecemos los  
préstamos de algunos equipos de los laboratorios de enseñanza del DF y  
el apoyo y las gestiones de Eduardo Luzzi, Alejandro Greco y el grupo  
de pañoleros y técnicos mecánicos y electrónicos del DF. Último pero  
no menos importante, agradecemos a Andrés Lemes y Rubén Galante y con  
ellos a todo el trabajo realizado por las y los no-docentes del DF  
para adecuar la infraestructura del laboratorio.

3. ¿Cómo se financió?
La construcción del LIAF demandó un esfuerzo económico importante,  
solventado por fondos provenientes de subsidios PICT provistos por la  
ANPCyT (convocatorias 2010, 2013, 2014 y 2016, dirigidos por los  
miembros del Grupo Fundador) así como también por fondos provenientes  
de colaboraciones internacionales (entre las que se destaca el apoyo  
del Ferdinand Schmidt-Kaler, director del Grupo de Iones Fríos de la  
Universidad de Mainz, Alemania). Por último, el LIAF obtuvo un  
subsidio PME 2015, que todavía no pudo ser ejecutado en su totalidad  
por la actual crisis presupuestaria. Algunos de los equipos comprados  
con este subsidio llegaron al LIAF recién en diciembre de 2018, por lo  
que podrán ser utilizados en la nueva etapa que se inicia. En el  
futuro, en caso de concretarse la compra del resto de los equipos  
previstos en el PME, el LIAF contará con facilidades de diseño y  
construcción de trampas iónicas que permitirán realizar experimentos  
en la frontera de la física, la metrología y el procesamiento cuántico  
de la información.
-- 
Dr Juan Pablo Paz
Profesor Titular UBA, Investigador Superior CONICET
Departamento de Fisica & Instituto de Fisica de Buenos Aires
FCEyN UBA, Pabellon 1, Ciudad Universitaria
1428 Buenos Aires, Argentina
Email: paz en df.uba.ar
Phone: +54-11-52857580
http://www.qufiba.df.uba.ar
------------ próxima parte ------------
A non-text attachment was scrubbed...
Name: escalones_de_carga_img1_2_4 (1).png
Type: image/png
Size: 210251 bytes
Desc: no disponible
URL: <http://mailman.df.uba.ar/pipermail/todos/attachments/20190318/5e5524e9/attachment.png>
------------ próxima parte ------------
A non-text attachment was scrubbed...
Name: PHOTO-2019-02-14-20-33-53.jpg
Type: image/jpeg
Size: 128899 bytes
Desc: no disponible
URL: <http://mailman.df.uba.ar/pipermail/todos/attachments/20190318/5e5524e9/attachment.jpg>